一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，屬于淀粉合成【技術(shù)領(lǐng)域】，該方法包括以下步驟：（1）酸解淀粉的制備，（2）GTA的制備，（3）低粘度陽(yáng)離子淀粉的干法制備；該方法是將玉米淀粉溶于鹽酸中，水解反應(yīng)，加入氫氧化鈉中和，過(guò)濾，洗滌，干燥即得酸解淀粉；將環(huán)氧氯丙烷冷卻至0-5℃，在攪拌條件下通入三甲胺，繼續(xù)攪拌，過(guò)濾，丙酮洗滌，干燥，得到GTA；然后將步驟（1）所得的酸解淀粉、氫氧化鈉溶液攪拌20-40min，再加GTA，室溫下繼續(xù)攪拌，在60-80℃下反應(yīng)10-16h得到固體粗產(chǎn)品，再用乙酸、70-80%乙醇溶液浸泡，過(guò)濾，洗滌、干燥即得；該工藝方法一定程度上破壞淀粉顆粒的完整性，尤其低粘度陽(yáng)離子淀粉被破壞嚴(yán)重，而且破壞淀粉的部分晶體結(jié)構(gòu)。
【專利說(shuō)明】一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種陽(yáng)離子淀粉的制備方法，特別涉及一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，屬于淀粉生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]淀粉是自然界分布廣泛的一種多糖，主要存在于植物的種子、果實(shí)或塊根中，粒徑一般為1~10微米或更大一些。雖然含淀粉的農(nóng)作物種類繁多，但被廣泛用于商品淀粉生產(chǎn)的農(nóng)作物主要集中于谷類(如:玉米、小麥)和薯類(如:馬鈴薯、木薯、甘薯等)作物，其中玉米是最主要的來(lái)源。淀粉在低溫下不溶于水，可通過(guò)濕磨法工藝，將非淀粉雜質(zhì)去除，得到高純度的淀粉產(chǎn)品。而且在生產(chǎn)加工淀粉的過(guò)程中，未作任何改性處理，淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)基本未發(fā)生改變，因此稱為原淀粉。淀粉擁有資源豐富、價(jià)格低廉、可再生、易降解等諸多優(yōu)點(diǎn)，己成為化工領(lǐng)域必不可少的綠色工業(yè)原料之一。
[0003]陽(yáng)離子淀粉品種繁多，就陽(yáng)離子化功能基團(tuán)而言，有伯、仲、叔銨型和季銨型，且以叔銨型及季銨型陽(yáng)離子化基團(tuán)的應(yīng)用最為普遍。尤其季銨型陽(yáng)離子淀粉，因其無(wú)論在酸性、堿性還是中性條件下都呈陽(yáng)離子狀態(tài)，性能優(yōu)越，己成為研宄及應(yīng)用最廣的陽(yáng)離子淀粉。陽(yáng)離子淀粉以淀粉的陽(yáng)離子化反應(yīng)方式來(lái)劃分，可分為醚化型、酷化型及接枝共聚型陽(yáng)離子淀粉，且以醚化型居多，即通常所指的陽(yáng)離子淀粉。
[0004]目前對(duì)陽(yáng)離子淀粉的合成、表征及應(yīng)用性能研宄己有了較大進(jìn)展，但是還存在一些問題，如降解可帶來(lái)二次污染問題，具有良好生物相容性的陽(yáng)離子淀粉很少，醋化型陽(yáng)離子淀粉的研宄相對(duì)薄弱，具有良好生物相容性、易于降解且無(wú)二次污染的甜菜堿淀粉醋的研宄剛剛起步，應(yīng)用也未得到開發(fā)；醚化型陽(yáng)離子淀粉的研宄則追求高取代度和高粘度，低粘度陽(yáng)離子淀粉方面的研宄與應(yīng)用涉及較少。
[0005]中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?CN200710150695.1公開一種高取代度陽(yáng)離子淀粉的制備方法，其步驟是將堿溶于水形成堿液，將堿液噴入工業(yè)原淀粉中，混合均勻；向工業(yè)原淀粉中分別加入促進(jìn)劑及陽(yáng)離子醚化劑，混合均勻；再將產(chǎn)物采用酸調(diào)pH值調(diào)到5~7，即制備出遇冷水溶解成透明溶液的高取代度陽(yáng)離子淀粉成品，其取代度為0.5-1.0o該方法制備的陽(yáng)離子淀粉是高取代度的，并不是低粘度的季銨型陽(yáng)離子淀粉。
[0006]本發(fā)明針對(duì)目前現(xiàn)狀，開發(fā)一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的合成方法，該類合成技術(shù)專利在國(guó)內(nèi)仍未見有報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，該工藝一定程度上破壞淀粉顆粒的完整性，尤其低粘度陽(yáng)離子淀粉被破壞嚴(yán)重，而且破壞淀粉的部分晶體結(jié)構(gòu)。
為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，包括如下步驟: (1)酸解淀粉的制備:將玉米淀粉溶于質(zhì)量濃度為10-20%的鹽酸中，在50-70°C進(jìn)行水解反應(yīng)，加入質(zhì)量濃度為5-10%的氫氧化鈉中和，過(guò)濾，洗滌，干燥即得酸解淀粉；
(2)GTA的制備:將環(huán)氧氯丙烷冷卻至0-5°C，在攪拌條件下通入三甲胺，繼續(xù)攪拌，過(guò)濾，丙酮洗滌，干燥，得到GTA ；
(3)低粘度陽(yáng)離子淀粉的干法制備:將步驟(I)所得的酸解淀粉、4-10%氫氧化鈉溶液攪拌20-40min，再加入步驟(2)所得的GTA，室溫下繼續(xù)攪拌20_40min，在60_80°C下反應(yīng)10-16h得到固體粗產(chǎn)品，再用乙酸、70-80%乙醇溶液浸泡，過(guò)濾，洗滌、干燥即得；
步驟(I)所述的玉米淀粉的加入量為40~70份；步驟(I)所述的鹽酸的用量為10~40份；步驟(2)所述的環(huán)氧氯丙烷的用量為30~60份；步驟(2)所述的三甲胺的用量為10~30份；步驟(2)所述的丙酮的用量為30~50份；步驟(3)所述的氫氧化鈉的用量為20-40份；步驟(3)所述的乙酸的用量為10-20份；步驟(3)所述的乙醇的用量為20-40份。
[0008]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是:
本發(fā)明的一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，該工藝一定程度上破壞淀粉顆粒的完整性，尤其低粘度陽(yáng)離子淀粉被破壞嚴(yán)重，而且破壞淀粉的部分晶體結(jié)構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】
[0009]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，這些實(shí)施例僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍。
[0010]實(shí)施例1
一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，包括如下步驟:
(1)酸解淀粉的制備:將玉米淀粉溶于10%鹽酸中，在50°C進(jìn)行水解反應(yīng)，加入5%氫氧化鈉中和，過(guò)濾，洗滌，干燥即得酸解淀粉；
(2)GTA的制備:將環(huán)氧氯丙烷冷卻只0°C，在攪拌條件下通入三甲胺，繼續(xù)攪拌，過(guò)濾，丙酮洗滌，干燥，得到GTA ；
(3)低粘度陽(yáng)離子淀粉的干法制備:將酸解淀粉、4-10%氫氧化鈉溶液攪拌20min，再加入GTA,室溫下繼續(xù)攪拌20min，在60°C下反應(yīng)1h得到基本干得固體粗產(chǎn)品，再用適量的乙酸的70%乙醇溶液浸泡，過(guò)濾，洗滌、干燥即得；
其中方法里面所用的物質(zhì)的量為:鹽酸10份，玉米淀粉40份，氫氧化鈉20份，環(huán)氧丙烷30份，三甲胺10份，丙酮30份，乙酸10份，乙醇20份。
[0011]實(shí)施例2
一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，包括如下步驟:
(1)酸解淀粉的制備:將玉米淀粉溶于12%鹽酸中，在55°C進(jìn)行水解反應(yīng)，加入7%氫氧化鈉中和，過(guò)濾，洗滌，干燥即得酸解淀粉；
(2)GTA的制備:講環(huán)氧氯丙烷冷卻只1°C，在攪拌條件下通入三甲胺，繼續(xù)攪拌，過(guò)濾，丙酮洗滌，干燥，得到GTA ；
(3)低粘度陽(yáng)離子淀粉的干法制備:將酸解淀粉、4-10%氫氧化鈉溶液攪拌25min，再加入GTA,室溫下繼續(xù)攪拌25min，在65 °C下反應(yīng)12h得到基本干得固體粗產(chǎn)品，再用適量的乙酸的72%乙醇溶液浸泡，過(guò)濾，洗滌、干燥即得；
其中方法里面所用的物質(zhì)的量為:鹽酸15份，玉米淀粉45份，氫氧化鈉25份，環(huán)氧丙烷35份，三甲胺15份，丙酮35份，乙酸15份，乙醇25份。
[0012]實(shí)施例3
一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，包括如下步驟:
(1)酸解淀粉的制備:將玉米淀粉溶于14%鹽酸中，在60°C進(jìn)行水解反應(yīng)，加入7%氫氧化鈉中和，過(guò)濾，洗滌，干燥即得酸解淀粉；
(2)GTA的制備:講環(huán)氧氯丙烷冷卻只2°C，在攪拌條件下通入三甲胺，繼續(xù)攪拌，過(guò)濾，丙酮洗滌，干燥，得到GTA ；
(3)低粘度陽(yáng)離子淀粉的干法制備:將酸解淀粉、4-10%氫氧化鈉溶液攪拌28min，再加入GTA,室溫下繼續(xù)攪拌28min，在68 °C下反應(yīng)13h得到基本干得固體粗產(chǎn)品，再用適量的乙酸的74%乙醇溶液浸泡，過(guò)濾，洗滌、干燥即得；
其中方法里面所用的物質(zhì)的量為:鹽酸20份，玉米淀粉50份，氫氧化鈉30份，環(huán)氧丙烷40份，三甲胺20份，丙酮40份，乙酸14份，乙醇25份。
[0013]實(shí)施例4
一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，包括如下步驟:
(1)酸解淀粉的制備:將玉米淀粉溶于16%鹽酸中，在60°C進(jìn)行水解反應(yīng)，加入8%氫氧化鈉中和，過(guò)濾，洗滌，干燥即得酸解淀粉；
(2)GTA的制備:講環(huán)氧氯丙烷冷卻只4°C，在攪拌條件下通入三甲胺，繼續(xù)攪拌，過(guò)濾，丙酮洗滌，干燥，得到GTA ；
(3)低粘度陽(yáng)離子淀粉的干法制備:將酸解淀粉、7%氫氧化鈉溶液攪拌32min，再加入GTA，室溫下繼續(xù)攪拌32min，在73°C下反應(yīng)13h得到基本干得固體粗產(chǎn)品，再用適量的乙酸的75%乙醇溶液浸泡，過(guò)濾，洗滌、干燥即得；
其中方法里面所用的物質(zhì)的量為:鹽酸25份，玉米淀粉55份，氫氧化鈉35份，環(huán)氧丙烷45份，三甲胺25份，丙酮45份，乙酸15份，乙醇32份。
[0014]實(shí)施例5
一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，包括如下步驟:
(O酸解淀粉的制備:將玉米淀粉溶于20%鹽酸中，在70°C進(jìn)行水解反應(yīng)，加入10%氫氧化鈉中和，過(guò)濾，洗滌，干燥即得酸解淀粉；
(2)GTA的制備:講環(huán)氧氯丙烷冷卻只5°C，在攪拌條件下通入三甲胺，繼續(xù)攪拌，過(guò)濾，丙酮洗滌，干燥，得到GTA ；
(3)低粘度陽(yáng)離子淀粉的干法制備:將酸解淀粉、10%氫氧化鈉溶液攪拌40min，再加入GTA,室溫下繼續(xù)攪拌40min，在80°C下反應(yīng)16h得到基本干得固體粗產(chǎn)品，再用適量的乙酸的80%乙醇溶液浸泡，過(guò)濾，洗滌、干燥即得；
其中方法里面所用的物質(zhì)的量為:鹽酸40份，玉米淀粉70份，氫氧化鈉40份，環(huán)氧丙烷60份，三甲胺30份，丙酮50份，乙酸20份，乙醇40份。
【權(quán)利要求】
1.一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)酸解淀粉的制備:將玉米淀粉溶于質(zhì)量濃度為10-20%的鹽酸中，在50-70°C進(jìn)行水解反應(yīng)，加入質(zhì)量濃度為5-10%的氫氧化鈉中和，過(guò)濾，洗滌，干燥即得酸解淀粉； (2)三甲基氯化銨GTA的制備:將環(huán)氧氯丙烷冷卻至0-5°C，在攪拌條件下通入三甲胺，繼續(xù)攪拌，過(guò)濾，丙酮洗滌，干燥，得到GTA ; (3)低粘度陽(yáng)離子淀粉的干法制備:將步驟(I)所得的酸解淀粉、4-10%氫氧化鈉溶液攪拌20-40min，再加入步驟(2)所得的GTA，室溫下繼續(xù)攪拌20_40min，在60_80°C下反應(yīng)10-16h得到固體粗產(chǎn)品，再用乙酸、70-80%乙醇溶液浸泡，過(guò)濾，洗滌、干燥即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，其特征在于:步驟(I)所述的玉米淀粉的加入量為40~70份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，其特征在于:步驟(I)所述的鹽酸的用量為10~40份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的合成方法，其特征在于:步驟(2)所述的環(huán)氧氯丙烷的用量為30~60份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述的三甲胺的用量為10~30份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述的丙酮的用量為30~50份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，其特征在于:步驟(3)所述的氫氧化鈉的用量為20-40份。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，其特征在于:步驟(3)所述的乙酸的用量為10-20份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低粘度季銨型陽(yáng)離子淀粉的制備方法，其特征在于:步驟(3)所述的乙醇的用量為20-40份。
【文檔編號(hào)】C08B31/12GK104497153SQ201410677892
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】梁紹倫, 林曉 申請(qǐng)人:廣東中輕楓泰生化科技有限公司